Question

某无色透明的溶液，其中只可能含有大量的K⁺、Cu²⁺、OH^-、SO₃^2-、Cl^-、CO₃^2-、HCO₃^-、MnO₄^-、SO₄^2-等离子中的几种，进行如下实验：
①测定溶液的pH，溶液显强碱性   ②若向溶液中加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无色无味且能使澄清石灰水变混浊的气体  ③在②的溶液中再滴加Ba（NO₃）₂溶液，产生白色沉淀   ④取③中的上层清液继续滴加Ba（NO₃）₂溶液至不再产生沉淀时，静置，向上层清液中再滴加AgNO₃溶液．产生白色沉淀．
完成下列问题：
（1）根据实验，可确定上述离子中一定含有的是

 

，无法确定的是

 

；不能确定的原因是

 

（2）实验③中发生反应的离子方程式是

 

．

Answer 1

分析：（1）根据无色溶液，排除有颜色的离子；根据实验①溶液显强碱性肯定存在OH^-，排除HCO₃^-存在，根据实验②的现象肯定存在CO₃^2-，③在②的溶液中再滴加Ba（NO₃）₂溶液，产生白色沉淀肯定存在SO₄^2-，④取③中的上层清液继续滴加Ba（NO₃）₂溶液至不再产生沉淀时，静置，向上层清液中再滴加AgNO₃溶液．产生白色沉淀不能确定Cl^-是否存在，因实验②中加入盐酸引入了Cl^-，干扰了原溶液中Cl^-的检验；
（2）③在②的溶液中再滴加Ba（NO₃）₂溶液，硫酸根离子和钡离子反应生成白色沉淀BaSO₄．

解答：解：（1）Cu²⁺在溶液中为蓝绿色、MnO₄^-在溶液中为紫色，该溶液为无色透明，所以一定不含有Cu²⁺、MnO₄^-，由于溶液的电中性，必须有阳离子，所以存在K⁺；根据实验①溶液显强碱性肯定存在OH^-，因HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，排除HCO₃^-存在，根据实验②产生无色无味且能使澄清石灰水变混浊的气体，因CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，肯定存在CO₃^2-，^-，③在②的溶液中再滴加Ba（NO₃）₂溶液，产生白色沉淀Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓肯定存在SO₄^2-，实验②中加入盐酸引入了Cl^-，干扰了原溶液中Cl^-的检验，所以④取③中的上层清液继续滴加Ba（NO₃）₂溶液至不再产生沉淀时，静置，向上层清液中再滴加AgNO₃溶液．产生白色沉淀为氯化银，不能确定Cl^-的存在；
故答案为：K⁺、OH^-、CO₃^2-、SO₄^2-；Cl^-；实验②中加入盐酸引入了Cl^-，干扰了原溶液中Cl^-的检验；
（2）取③中的上层清液继续滴加Ba（NO₃）₂溶液至不再产生沉淀，发生Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；该沉淀为BaSO₄，向上层清液中再滴加AgNO₃溶液．产生白色沉淀为氯化银，实验②中加入盐酸引入了Cl^-，干扰了原溶液中Cl^-的检验，
故答案为：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓．

点评：本题考查常见离子的检验，切入点是实验现象，根据实验现象和结合离子的性质综合分析是解答本题的关键，题目难度中等．